届第一单元 直线运动第1节 基本概念.docx
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届第一单元直线运动第1节基本概念
2013届新课标高考物理总复习学案
第一单元直线运动
第1节基本概念
回扣一参考系
1．图1－1－1是特技跳伞运动员在空中的造型图。
当运动员们保持该造型下落时，若其中一运动员以另一运动员为参考系，则他自己的运动情况是_______；当他俯视大地时，看到大地迎面而来，他的参考系是________。
图1－1－1
解析：
跳伞运动员在下落过程中，要保持该造型不变，以另一运动员为参考系，他是相静止的。
当他俯视大地时，看到大地迎面而来，是以他自己为参考系的。
答案：
静止 自己
回扣二 质点、位移和路程
2．下列情况中物体可当做质点来处理的是（ ）
A．放在地面上的木箱，在上面的箱角处用水平推力推它，木箱可绕下面的箱角转动
B．放在地面上的木箱，在木箱一个侧面的中心处用水平推力推它，考虑木箱在地面上滑动的距离时
C．做花样滑冰的运动员
D．研究“神舟”七号飞船在轨道上的飞行姿态
解析：
如果物体的大小、形状在所研究的问题中属于次要因素，可忽略不计，该物体就可看做质点。
选项A中箱子的转动，选项C中花样滑冰运动员，有着不可忽略的旋转等动作，身体各部分运动情况完全不同，所以不能看做质点。
若把飞船当做质点，则无法研究其飞行姿态，故不能当做质点，故A、C、D均错。
B项中一个点可以代表箱子的运动，可视为质点，故B项正确。
答案：
B
3．在某次拦截试验中，导弹先竖直向上运动了3km，
又沿水平方向运动了4km，该导弹的路程为________km，位移大小为________km。
解析：
根据路程和位移的定义可得，路程为3km＋4km＝7km，位移为
km＝5km。
答案：
7 5
回扣三 平均速度和瞬时速度
4．关于瞬时速度和平均速度，以下说法错误的是（ ）
A．一般讲平均速度时，必须讲清楚是哪段时间（或哪段位移）内的平均速度
B．对于匀速直线运动，其平均速度跟哪段时间（或哪段位移）无关
C．瞬时速度和平均速度都可以精确描述变速运动
D．瞬时速度是某时刻的速度，只有瞬时速度才能精确描述变速运动物体运动的快慢
解析：
一般情况下，物体在不同时间（或不同位移）内的平均速度不同，但对于匀速直线运动，物体的速度不变，所以平均速度与哪段时间（或哪段位移）无关，故A、B均正确；平均速度只能粗略地描述变速运动，只有瞬时速度才能精确描述变速运动的物体运动的快慢，故C错，D正确。
答案：
C
5．如图1－1－2所示，一质点沿半径为r＝20cm的圆周自A点出发，沿圆周顺时针运动2s，正好运动
圆周到达B点，则其平均速度大小为________，方向为________。
解析：
平均速度是位移与时间的比值。
＝
＝
m/s，方向由A点指向B点。
答案：
m/s 由A指向B
图1－1－2
回扣四 加速度
6．由a＝Δv/Δt可得（ ）
A．a与Δv成正比
B．物体的加速度大小由Δv决定
C．a与Δt成反比
D．Δv/Δt叫速度的变化率，就是加速度
解析：
公式a＝
是加速度的定义式，a与Δv、Δt无关。
故选项A、B、C都错；Δv/Δt叫速度的变化率，就是加速度，选项D对。
7．某物体以30m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10m/s2。
5s内物体的：
（1）速度变化量大小是________，方向是________。
（2）速度的变化率大小为________。
解析：
速度的变化量等于加速度与时间的乘积，Δv＝at＝gt＝50m/s，方向与加速度的方向相同，加速度也叫速度变化率，即速度变化率的大小等于加速度的大小。
答案：
（1）50m/s 竖直向下
（2）10m/s2
[知识必会]
1．质点
（1）科学抽象：
质点是对实际物体的科学抽象，是研究物体运动时，抓住主要因素，忽略次要因素，对实际物体进行的简化，是一种理想化的模型，真正的质点是不存在的。
（2）物体可看做质点的条件：
研究物体的运动时，物体的大小和形状对研究结果的影响可以忽略。
（3）物体可被看做质点的几种情况：
①平动的物体通常可视为质点。
②有转动但相对平动而言可以忽略时，也可以把物体视为质点。
③同一物体，有时可看成质点，有时不能。
当物体本身的大小对所研究问题的影响不能忽时，不能把物体看做质点，反之，则可以。
[名师点睛]
（1）不能以物体的大小和形状为标准来判断物体是否可以看做质点，关键要看所研究问题的性质。
当物体的大小和形状对所研究的问题的影响可以忽略不计时，物体可视为质点。
（2）质点并不是质量很小的点，要区别于几何学中的“点”。
2．参考系的四性
（1）标准性，选作参考系的物体都假定不动，被研究的物体都以参考系为标准。
（2）任意性，参考系的选取原则上是任意的。
（3）统一性，比较不同物体的运动应选择同一参考系。
（4）差异性，对于同一物体选择不同的参考系结果一般不同。
[典例必研]
[例1]在下面研究的各个问题中可以被看做质点的是（ ）
A．乒乓球运动员打出的弧旋球
B．运动员在万米长跑中，研究运动员所需时间
C．运动员在跳水比赛中，研究运动员的姿态
D．研究一列火车通过某一路标的时间
[思路点拨]物体能否看做质点，关键是看其形状和大小对所研究问题的影响是否可以忽略。
[解析] A、C中研究的是乒乓球的旋转和运动员的跳水动作，不能视为质点，A、C错；B中研究的是运动员在万米长跑中的快慢，可忽略其身高与摆臂动作，可看做质点，B对；研究火车通过某一路标的时间时不能不考虑它的长度，在这种情况下火车就不能视为质点，D错，故选B。
[答案] B
[冲关必试]
1.2011年11月，“天宫一号”与“神舟八号”成功对接，标志着中国航空航天技术又向前跨进一步。
如图1－1－3所示是它们的对接示意图，下列有关说法中正确的是（）
A．对接过程中，“天宫一号”和“神舟八号”都可视为质点
B．对接成功后，以“天宫一号”为参照物，“神舟八号”在做匀速运动
C．对接成功后，“天宫一号”和“神舟八号”就静止在太空中
D．对接成功后，研究它们的运行周期时，可以视为质点
图1－1－3
解析：
对接过程中需要调整相对速度、方位等，故不能视为质点。
对接之后，以“天宫一号”为参照物，“神舟八号”静止不动；当没有特别指明所选参考系时，一般就以地面为参照物，此时对接后的整体在绕地球做圆周运动；当研究整体的运行周期时，可以视为质点。
答案：
D
2．在下列情况下，物体可以看成质点的是（ ）
A．研究一列火车全部通过桥所需的时间
B．研究人造地球卫星绕地球的公转
C．研究地球自转规律
D．研究跳高运动员从起跳到落地的过程中运动员的动作
解析：
火车通过桥，车身的长度不能忽略，火车不能视为质点，A错误；人造地球卫星的大小和所研究的空间范围相比是一个很小的量，可以把卫星看成质点，B正确；研究地球自转时，地球上各点的运动情况是不同的，故不能看成质点，C错误；运动员跳高时身体各部分的运动情况也是不同的，因此也不能看成质点，D错误。
答案：
B
[知识必会]
1．平均速度
（1）定义：
运动物体的位移与所用时间的比值。
（2）定义式：
＝
。
（3）方向：
跟物体位移的方向相同。
3．平均速度与瞬时速度的关系
平均速度反映一段时间内物体运动的平均快慢程度，它与一段时间或一段位移相对应。
瞬时速度能精确描述物体运动的快慢，它是在运动时间Δt→0时的平均速度，与某一时刻或某一位置相对应。
[名师点睛] 平均速度的大小不能称为平均速率，因为平均速率是路程与时间的比值，它与平均速度的大小没有对应关系。
[典例必研]
[例2] 一质点沿直线Ox方向做变速运动，它离开O点的距离x随时间t变化的关系为x＝（5＋2t3）m，它的速度随时间t变化的关系为v＝6t2m/s，该质点在t＝0到t＝2s间的平均速度和t＝2s到t＝3s间的平均速度的大小分别为（ ）
A．12m/s 39m/s B．8m/s 38m/s
C．12m/s 19.5m/sD．8m/s 13m/s
[审题指导] 题中v＝6t2m/s是计算瞬时速度的公式，质点做非匀变速直线运动时，某段时间内的平均速度应根据其定义v＝
求解。
[解析] t＝0时，x1＝5m，t＝2s时，x2＝21m，所以Δx1＝x2－x1＝16m，所以
1＝
＝8m/s；t＝3s时，x3＝59m，所以Δx2＝x3－x2＝38m，所以
2＝
＝38m/s，故选B。
[答案] B
[冲关必试]
3．如图1－1－4所示，一个人沿着一个圆形轨道运动，由A开始运动，经过半个圆周到达B点。
下列说法正确的是（ ）
A．人从A到B的平均速度方向由B指向A
B．人从A到B的平均速度方向沿B点的切线方向
C．人在B点瞬时速度方向由A指向B
D．人在B点瞬时速度方向沿B点的切线方向
图1－1－4
解析：
物体在某段时间内平均速度的方向与位移的方向相同，所以人从A到B的平均速度方向由A指向B，A错误，B错误。
物体在某一点的瞬时速度的方向就是物体在该点的运动方向，人在B点时的运动方向就沿B点的切线方向，所以人在B点瞬时速度方向沿B点的切线方向，C错误，D正确。
答案：
D
4．（2012·合肥模拟）骑自行车的人沿直线以速度v行驶了三
分之二的路程，接着以5m/s的速度跑完其余三分之一的
路程。
若全程的平均速度为3m/s，则v是多少？
解析：
由平均速度的定义式
＝
可求得v。
设总位移为x，前一段运动所需时间为t1，后一段运动所需时间为t2，则：
t1＝
，t2＝
，t＝t1＋t2＝
＋
；
又
＝
，即：
＝3，解得：
v＝2.5m/s。
答案：
2.5m/s
[知识必会]
比较项目
速度
速度变化量
加速度
物理意义
描述物体运动快慢和方向的物理量，是状态量
描述物体速度改变的物理量，是过程量
描述物体速度变化快慢和方向的物理量，是状态量
定义式
v＝
Δv＝vt－v0
a＝
＝
单位
m/s
m/s
m/s2
决定因素
v的大小由v0、a、t决定
Δv由vt与v0进行矢量运算，由Δv＝at知Δv由a与t决定
a不是由v、t、Δv来决定的，而是由
来决定
方向
与位移x同向，即物体运动的方向
由Δv＝vt－v0或a的方向决定
与Δv的方向一致，由F的方向决定，而与v0、vt方向无关
大小
位移与时间的比值
Δv＝vt－v0
速度改变量与所用时间的比值
[名师点睛]
（1）加速度有瞬时加速度和平均加速度，对于匀变速运动而言，瞬时加速度等于平均加速度；而对于非匀变速运动，瞬时加速度不等于平均加速度。
（2）a＝
是加速度的定义式，加速度的决定式是a＝
，即加速度的大小由物体受到的合力F和物体的质量m共同决定，加速度的方向由合力的方向决定。
[典例必研]
[例3] 关于物体的运动，不可能发生的是（ ）
A．加速度大小逐渐减小，速度也逐渐减小
B．加速度方向不变，而速度方向改变
C．加速度和速度都在变化，加速度最大时，速度最小
D．加速度为零时，速度的变化率最大
[审题指导] 解答本题时应注意以下两点：
（1）速度大小变化与加速度的关系。
（2）速度变化率的含义。
[解析] 加速度是描述物体速度变化快慢的物理量，当加速度为零时，物体的速度不再变化，速度的变化率为零，故D错误；速度增大还是减小，是由速度与加速度同向还是反向决定的，与加速度的大小及变化无关，故A、B、C均有可能发生。
[答案] D
[冲关必试]
5．在变速直线运动中，下面关于速度和加速
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